Кладочная смесь для печи: виды растворов, где взять компоненты, тесты на качество, приготовление своими руками. Как сделать глиняный раствор для печи? Месим глину для кладки печи

Глина - незаменимый материал при приготовлении кладочного раствора. Своей востребованностью она обязана уникальным свойствам, которые заключаются в магическом превращении глины в камень после обработки огнем. В процессе обжига она обретает прочность, свойственную кирпичу, дает отличную сцепку конструкции и выносит высочайшие температуры. Однако, для достижения ею максимальных качеств необходимо приготовить раствор для кладки печи с оптимальным соотношение ингредиентов.

Определяем качество глины

Главным показателем является жирность. Различают жирную и тощую глину. Первая при высыхании значительно уменьшается в объеме и растрескивается, а вторая - крошится.

Сразу отметим, что не существует строго определенного соотношения песка и глины для получения хорошего раствора. Пропорции определяются экспериментально, путем подбора в зависимости от жирности породы.

Определить жирность глиняной породы можно следующим способом. Скатать жгуты из глины, приняв толщину 10–15 мм и длину 15–20 см. Обернуть ими деревянную форму с диаметром 50 мм. Если глина жирная, то жгут растягивается постепенно, без появления трещин. Нормальная обеспечивает плавное растяжение жгута и рвется, достигая толщины 15–20% от исходного диаметра.

Очистка от примесей

Для печного раствора нужен чистый песок. Чтобы отделить от примесей его сначала нужно просеять, а затем промыть. Для просеивания применяется мелкоячеистое сито размером ячеек 1,5 мм. Далее песок промывают так: на держатель натягивается мешковина с провисанием (должен получиться своеобразный сачок), в который помещают песчаную смесь. Конструкция закрепляется на подставке, засыпается песок и выполняется его промывка с использованием шланга и струи воды. Процесс длится до того момента, пока вода, стекающая с песка, не станет чистой.

Для удаления посторонних примесей из глины ее промывают. Измельчают, помещают в верхнюю часть продолговатой емкости (например, старое корыто или ванну). Емкость устанавливают ее под наклоном 4–8°. В нижнюю часть наливают воду так, чтобы она была вверху и не касалась глины. Небольшой лопаткой или железным совком омывают глину. Постепенно она размягчается и внизу образуется однородное пастообразное вещество, которое аккуратно перекладывают в другую емкость. Процесс продолжают до получения необходимого количества раствора.

Если куплена фасованная сухая глина, ее нужно замочить. Процесс насыщения глины водой достаточно прост. Для работы берется широкая и глубокая емкость, засыпается сухая глина до уровня 10–20 см, разравнивается и добавляется вода. Количество воды — чтобы все было покрыто полностью. Спустя сутки тщательно перемешивается лопатой, если нужно доливается жидкость и снова оставляется на такой же срок. Когда все превратиться в пасту, можно считать, что глина готова. Так повторяют несколько раз, пока не будет замочено все необходимое количество.

Приготовление печных растворов: виды, применение, рецепты

При выполнении печных работ готовятся разные растворы и для различных целей:

монтаж фундамента;
кладка печи;
оштукатуривание и облицовочные работы.

Для этих целей применяются растворы:

глиняный;
известково-глиняный;
песчано-цементный;
известковый.

Печи кладут на глиняный раствор, добавляя для прочности немного соли или цемента. Многие используют только глину с водой, без добавок. Для облегчения замеса раствора некоторые печники делают деревянный настил из досок с невысокими бортами. Широкая рабочая площадь перемешивания позволяет лучше приготовить раствор.

Сначала нужно определить, сколько материала понадобится. Расчет следующий: при кладке 50 шт кирпича плашмя с толщиной шва 3–5 мм потребуется около 20 литров кладочной смеси (увеличиваем на 15–20%, если сооружаем русскую печь).

Глиняный раствор используется для основной конструкции печи, может использоваться также и для облицовки. Состоит из глины, воды. Иногда добавляют заполнитель: древесные опилки, стружку, строительный песок. Глиняная смесь готовится в такой пропорции: на 2 части глины добавляется 1 часть заполнителя. Чаще других для кладки печи используется глиняно-песчаный раствор.

Составляющие смешиваются в однородную массу до сметанообразного состояния. Кладочная масса должна хорошо сходить с лопаты и не оставлять следов. Также на поверхности не должна появляться отделяемая вода - если это случается, нужно добавить песок. Для придания большей прочности в раствор добавляют соль: на ведро раствора 100–250 граммов. Реже используют цемент - 750 граммов на ведро.

Как приготовить раствор для кладки печей, продемонстрировано в видеоматериале. Заодно увидите консистенцию, до которой нужно размачивать глину.

Песчано-цементный раствор применяют для выравнивания неровностей поверхности и облицовки печи (плитка, мозаика, камень). Цементный раствор для печи применяется для заделки швов, при кладке фундамента. Его готовят так: отмеряют необходимое количество строительного песка и цемента, хорошо перемешивают, заливают водой до нужной консистенции - такого состояния, когда он достаточно подвижен и без особого давления выжимается из шва. Пропорции материалов зависят от марки цементного состава, чаще всего 1:2.

Известковый используется в качестве раствора для оштукатуривания печей, для укладки фундамента и труб. Приготовление его в корне отличается. Сначала гасят известь и выдерживают в специальной яме около недели. После этого готовят раствор с песком. С соотношение зависит от жирности извести (обычно 1:2 или 1:3).

Еще для оштукатуривания печи применяются известково-глиняные растворы с добавлением асбеста для придания большей прочности. Пропорции растворов следующие:

глина-известковое тесто- песок-асбест 1:1:2:0,1;
глина-песок-цемент-асбест в том же соотношении;
гипс-песок-известковое тесто-асбест 1:1:2:0,2.

Технология приготовления состоит в соединении всех сухих составляющих и добавлении разведенной водой глины, гипса или известкового молока. Потом компоненты перемешивают до однородности.

Существует огнеупорный (шамотный) раствор для кладки ядра печей. Для его приготовления смешивается шамот и огнеупорная глина соотношением 1:1, затем добавляют воду (четвертую часть от массы глины) и хорошо перемешивают.

Вот так выглядит хороший раствор на шамотном кирпиче

Необходимо следить за качеством раствора. Ведь только достаточно пластичный состав способен обеспечить хорошее сцепление печной кладки и герметичность швов.

Определение пропорции раствора

Пластичность и жирность раствора для кладки регулируются добавлением песка. Определить пропорции можно следующим образом:

Определив экспериментально нужную пропорцию соотношения песка и глины в будущем растворе, приступаем к подготовке основных материалов.

Столетиями мастерство печника бережно передавалось потомкам. Скрупулезно доносились до будущих поколений тонкости устройства и тщательно продуманные порядовки. Народные умельцы терпеливо обучали приемников искусству сооружения кирпичных агрегатов, раскрывали секреты производства связующих составов. Усовершенствованные старинные рецепты по-прежнему используются в работе. Для того чтобы «горячее сердце» бани служило долгие годы, необходимо знать, как приготовить раствор для кладки печи, где найти дешевое сырье и четко рассчитать пропорции.

Устройство печи и правильный раствор

Кирпичная банная печь – крупная конструкция, части которой работают в неравнозначных условиях. Значения влажности и температуры, действующей в основании агрегата, существенно отличаются от аналогичных параметров возле топки и дымохода.

Температурная «вилка» в период активной эксплуатации может варьировать от 0º до 1200º и более. Топку и трубу настойчиво атакуют дымовые газы, а последней к тому же приходится отражать натиск дождей, ветров, морозов.

Пока в природе и не придумано человеком такого строительного раствора, который смог бы достойно сопротивляться перечисленным разрушительным факторам. Цемент и известь по отдельности и вкупе не способны держать такой внушительный диапазон температур. Глина, находящаяся ниже зеркала грунтовых вод, банально раскисает, а излишне пористый известковый состав пропускает газообразные продукты горения в парную, моечную и комнату отдыха.

Для сооружения нормально работающей кирпичной печи потребуется как минимум три кладочных раствора с различающимися свойствами. Нет смысла использовать и дымохода огнеупорные, совсем недешевые связующие смеси. Они нужны для конструктивных составляющих, подверженных интенсивному воздействию высоких температур. Нет резона применять жаропрочные материалы в возведении самой масштабной теплоаккумулирующей части. Вместо них подойдет относительно недорогая глина для кладки печи в готовом виде или добытая и созданная своими руками, совершенно бесплатная смесь.

Растворы для сооружения всех конструктивных частей кирпичной печки можно приобрести в заводской фасовке. В работе они предельно просты: достаточно прочитать инструктаж на упаковке и добавить необходимое количество воды. Пропорции досконально просчитаны и подобраны. Правда, стоимость готовых строительных смесей нельзя отнести к разряду гуманных.

Радости не приносит солидный расход. В среднем на 100 кирпичин уходит 2-3 ведра в зависимости от толщины шва и плотности кладки. Элементарные расчеты предстоящего строительства редко доставляют удовольствие экономным хозяевам. Хотим ознакомить вас с рецептурой приготовления бюджетных кладочных растворов, доступных для собственноручного изготовления.

Виды кладочных растворов

Растворы – это смеси, состоящие из одного или двух вяжущих компонентов и заполнителя с водой. В качестве вяжущих составляющих выступают глина, цемент, известковое тесто. Заполнитель в печном деле это песок силикатный или шамотный. Воду берут без примесей и технических загрязнений. Подойдет чистая водопроводная, колодезная или озерная вода. Лучшим растворителем кладочных смесей считается дождевой или талый вариант.

Растворы различаются по пористости, газопроводимости и теплотехническим качествам. Их общими характеристиками обязаны быть простота нанесения, удобная для работы пластичность и стабильная прочность после отвердевания. Согласно классификации старых печников кладочные растворы делятся на следующие группы:

Жирные – обладающие отличной пластичностью, но растрескивающиеся после высыхания.
Нормальные – характеризующиеся средней пластичностью и прочностью, подходящей для выполнения надежной кладки.
Тощие – отличающиеся хрупкостью, малой пластичностью и прочностью, рассыпающиеся после высыхания.

Если в смеси фигурирует лишь одно вяжущее вещество, например, цемент или глина, раствор относится к категории простых растворов и обозначается соотношением типа 1:1; 1:2,5 или 1:3 и т.д. Соотношение повествует о том, в каких пропорциях взяты компоненты. Первой указывается вяжущая составляющая, вторая цифра обозначает объем заполнителя. Если в растворе две вяжущих составляющих, соотношение выглядит, к примеру, как в сложном цементно-известковом варианте 1:2:8. На первом месте указывается доля наиболее эффективного вяжущего вещества.

Ясно, что печникам нужны растворы с нормальной пластичностью и такой же прочностью. Однако от жирных и тощих отказываться не стоит. Жирная разновидность доводится до нормы путем увеличения содержания песка, тощая - посредством обогащения вяжущим компонентом.

Не считая заливки ж/б основы под фундамент, в строительстве печей используются следующие растворы:

Известковый. Применяется в кладке кирпичного фундамента печки и . Т.е. подходит для сооружения тех частей банного агрегата, которым не предстоит подвергаться нагреву более 450º-500º. Швы получаются прочными, но недостаточно огнеупорными. Зато атакуемые атмосферными явлениями элементы трубы, выложенные с помощью известкового состава, получаются достаточно износоустойчивыми.
Цементно-известковый. Применим только в устройстве фундамента, т.к. недостаточно жаропрочен для дымоходов, способен сопротивляться температурам не более 250º.
Цементно-шамотный. Замешивается из цемента с жароупорным шамотным песком и водой. Используется в сооружении топочного сектора, т.к. выдерживает температуру до 1300º без разрушения вещества. Дымовые газы не пропускает, но не препятствует выходу конденсата. Жаростоек, огнеупорен, удобен в работе, но дорог, потому рачительные собственники бань чаще всего предпочтение отдают его аналогу с глиняной составляющей вместо цемента.
Глиняно-шамотный. Применяется в кладке топок, по свойствам раствор аналогичен предыдущему представителю, но дешевле за счет недорого или вовсе бесплатного связующего компонента.
Глиняный. Применяется в кладке основной части печи, аккумулирующей тепло и передающей его в обрабатываемое помещение. Глиняный состав отличает средняя жароустойчивость. Созданные из него швы выдерживают воздействие температуры до 1100º. Затвердевание смеси происходит путем испарения из состава воды. При смачивании раствор опять приобретает пластичность и предоставляет возможность перебрать печь с целью ремонта. Глиняный состав используют в сооружении истока дымохода. Однако он не может применяться для кладки частей, выходящих за пределы постройки из-за вероятности размокания от атмосферной влаги.

Преобладающую часть печи строят с помощью глиняного варианта, привлекающего бюджетной стоимостью. Относительно невысокая цена заводского продукта способна беспощадно обмануть. Расход ведь внушительный.

Компоненты указанной смеси можно раздобыть бесплатно. Мы буквально их топчем ногами. Потому лучше узнать, как собственноручно сделать раствор из глины из песка для кладки печки, и каким образом сэкономить увесистую сумму, приложив не слишком много усилий. К тому же глиняная составляющая может пригодиться в производстве смеси для топочного сегмента.

Строительные растворы собственноручного изготовления

Перед началом изготовления кладочных смесей, необходимо запастись незамысловатым инструментом для размешивания. В среде печников он называется весёлком, потому что действительно напоминает приспособление для гребли. Это отесанная с двух сторон доска с самобытно вытесанной рукоятью. Нужна будет лопата, емкость для замешивания, в идеале деревянная бочка или бадья, за неимением подойдет металлическая. Потребуются 5-7 ведер, кельма для определения пластичности, два сита с ячейками 3мм и 1,5мм, а также компоненты будущих строительных смесей.

Добываем дешевую глину

Желающим свести к минимуму расходы надо запастись глиной и песком. Они не только входят в состав основного раствора для кладки тела печи, но и используются для корректировки пластичности растворов. Глина пригодится для огнеупорной смеси, применяемой в устройстве топки.

Глина – природный тонкодисперсный материал, приобретающий пластичность при насыщении водой. Ее пластичность зависит от содержания в породе мелких и пылеватых частиц: чем их больше, тем жирнее глина. Если в глине содержится более 40% песка, то ее называют песчанистой или тощей.

Для изготовления кладочных смесей в естественном виде она не подходит, слишком хрупкими получаться швы. Оптимальное содержание песчаных частиц 37-38% - это норма. Если их меньше, породу можно «нормировать» посредством подмешивания простого или шамотного песка.

Для заготовки глины есть три способа:

Размочить кирпич-сырец заводского производства. Для этого необожженный стройматериал помещают в лохань с чистой водой. Размоченную массу процеживают с помощью мелкого сита, затем к ней подмешивают песок. Необходимой консистенции добиваются добавлением воды.
Купить у местного населения битую породу, наверняка накопанную на огороде. Для получения из нее пригодного сырья придется потрудиться. Обычно такой материал изрядно загрязнен органикой, удаляемой посредством многократного замачивания, просеивания и процеживания.
Добыть самостоятельно. Залежи глины имеются повсеместно. Углубившись на 4-5м ее вполне возможно нарыть на собственном участке. Однако лучше пройтись вдоль крутых речных берегов, оврагов и подобных обнажений. Присмотревшись к разрезу (срезу берега или оврага) без особых проблем можно выделить отдельные пласты пород.

Отсчитайте от поверхности приблизительно 5м и отщипните кусочек породы для «полевых» испытаний. Помните комок, он должен мяться подобно пластилину, не прилипая к рукам. Попробуйте накатать из него тонких жгутиков типа «колбасок». Если удалось скатать жгутик длиной 5-7см толщиной 4-5мм и согнуть его в дугу, не надломив, вы вышли на верную тропу заготовителя. Если нет, продолжайте поиск пригодного материала в исследуемом обнажении или найдите аналогичное место.

Цвет породы не имеет значения, он зависит от минеральных включений, практически не влияющих на пластические качества материала. Однако самой подходящей считается белая глина, именуемая каолином. Она может быть использована в изготовлении глиняного раствора для кладки топки банной печи. Больше всего распространены серые, голубовато- и зеленовато-серые глины. Есть откровенно шоколадные и землистые породы. Пусть не пугает ржавый или бурый оттенок, это всего лишь свидетельство о наличии окислов железа.

Опытные печники без лабораторных испытаний могут определить глину с пригодной пластичностью. Начинающим мастерам предстоит выяснять пригодность опытным путем. Для этого следует отобрать равных 5 порций породы примерно по 0,5-1л.

Запасаемся бесплатным песком

Расфасованный или навальный, сортированный по крупности зерен на фракции песок можно свободно приобрести на строительном рынке. А можно добыть и своими руками подготовить к введению в будущий раствор для кладки печи. Покупателям готового продукта желательно отдать предпочтение горному или озерному варианту, потому что шероховатость и угловатость их песчинок улучшит адгезию смеси.

Регламентированная толщина швов печной кладки 2-3мм, значит, купить следует материал фракции не более 1,6-1,8мм. Печники рекомендуют кроме песка с указанным размером приобрести еще и материал помельче. Раствор с разнозернистым заполнителем крепче схватывается.

У желающих накопать песка самому, наверняка, найдутся варианты в окрестностях: заброшенные карьеры, овраги, речные отмели, обнажения крутых берегов и т.д. Брать его надо с глубины не менее 1-1,5м, чтобы не возиться с промывкой органики. Если все же добыли песок с посторонними включениями, его следует промыть проточной водой, для этого:

Песок порциями засыпаем в бадью, которую затем заполняем водопроводной водой из шланга.
Замоченный материал взмучиваем в бадье обрезком доски или весёлком и сливаем всплывшую наверх мутную жижу.
Повторяем процесс до тех пор, пока залитая вновь вода не станет прозрачной и абсолютно чистой.

Промытый и просушенный песок просеивается через сито с размером ячеи 1,5мм.

Способы определения пластичности глины

Теперь самое время вспомнить о пробах глины, взятых для выяснения пригодности по пластичности. Закладываем их в разные емкости и замешиваем с водой. Добавляем ее постепенно так, чтобы получилось крутое, не прилипающее к ладоням глиняное тесто.

Пробы отметим порядковыми номерами, чтобы знать, сколько песка было добавлено, и как он повлиял на пластичность:

Первую оставим в прежнем виде.
Во вторую подмесим 10%.
В третью 25%.
В четвертую порцию 75%.
К пятой пробе добавим 100% песка, т.е. количество, равное по объему глине.

Песок вводим в несколько приемов, аккуратно перемешивая после каждой добавки. При введении большого количества песка придется добавлять воду. Из каждой пробы надо сделать опытные образцы: по два три шарика Ø 5см и столько же лепешек толщиной 2-3см. Образцы согласно нумеровке надо разложить для просушки в помещении, защищенном от сквозняков. Через 8-10 дней лепешки с шариками надо проверить и определить, в каком из образцов получился оптимальный состав.

Подходящим для кладки считается раствор, удовлетворяющий следующим условиям:

Если сброшенный с высоты примерно 75см-1м над полом шарик не разбивается и не раскрашивается при нажатии.
Если высохшие образцы не имеют ощутимых трещин.

По два-три образца делали, чтобы можно было несколько раз провести опыт.

Есть еще два метода определения с аналогичным делением на пять частей и равнозначной предварительной подготовкой, согласно которым:

Из каждой пробы следует накатать шарики Ø 5см. Опытные образцы поочередно помещаются между двумя дощечками, выполняющими функцию рабочих органов пресса. При сжатии дощечек шарик из пластичной глины уменьшится на 1/2 диаметра с появлением незначительных трещин. Проба со средней пластичностью «просядет» на 1/3 с образованием заметных трещин. Тощий материал уменьшится лишь на 1/4 или того меньше и рассыплется.
Из каждой пробы надо накатать жгутики-колбаски толщиной около 1,5-2см длиной 25см. Их следует слегка растянуть и обогнуть вокруг деревянной скалки или черенка лопаты Ø до 5см. Образец из тощей глины практически сразу обрывается, не растягивается. Колбаска средней пластичности оборвется, когда участок растяжения и деформации уменьшится в толщину на 20%. На сгибах она потрескается. Жгут из пластичной глины не оборвется и будет плавно тянуться.

Простейшие испытания должны указать нам пропорции смеси средней пластичности, согласно которым будем готовить кладочный раствор. Кладочных растворов потребуется 1/10 часть от объема печки или немного меньше.

Приготовление глиняной смеси по шагам

Перед замесом раствора размятую глину погрузим в бочку или подобную емкость и зальем водой. Размокать ей нужно сутки, лучше двое. Если после двухсуточного замачивания останутся комочки, можно продлить процедуру еще на 24ч. Размякшую породу тщательно перемешаем, чтобы получилась масса, напоминающая сметану. В случае необходимости добавим воды, перед употреблением тесто процедим.

Из сметанообразного глиняного теста и просеянного песка готовим смесь в следующем порядке:

В соответствии пропорциями, выверенными опытным путем, отмеряем глину с песком ведрами.
Засыпаем ингредиенты в удобную емкость порциями, распределяя их так, чтобы сырье уложилось в несколько слоев.
Многократно и интенсивно перемешиваем компоненты смеси лопатой, воду добавляя при необходимости.

Перемешиваем до тех пор, пока кладочный раствор не уподобится однородному рыхлому тесту. Консистенцию смеси проверим лопатой: раствор должен словно сползать со штыка без растекания. Хранить его можно в любой емкости под «крышкой» из куска рубероида, полиэтилена, фанеры и т.д. С оставшимся после работы раствором не нужно расставаться, срок годности его неограничен – просто добавь воды.

Второй народный метод потребует приложения физической силы. По сути, сырье надо будет бить доской или весёлком. Т.к. растительный мусор и включения гравия все равно из смеси выбьются, их не надо предварительно просеивать. Песок согласно пропорциям грядкой выложим на деревянном щите площадью 1,5×1,5м. Ширина грядки до 35см, высота до 25см. Посередине грядки сделаем углубление и заполним его размоченной и размятой глиной.

Уложенное сырье перелопачиваем, засыпая с краев песок в глину, пока смесь не станет однородной. Затем снова формируем грядку, которую наотмашь с силой «рубим» ребром деревянного весла. Удары наносим часто, чтобы разбить все комки. По окончании обработки добавим воду, если требуется.

Как сделать известковый раствор

Известковая смесь применяется при кладке печного фундамента и дымохода за пределами крыши. Емкость для приготовления нужна такого объема, чтобы она вместила увеличивающуюся в три-пять раз в процессе гашения известь.

Исходный материал заливают водой и ждут загустения, периодически перемешивая и разбивая комки весёлком. Образовавшееся известковое тесто разбавляют водой, чтобы по консистенции оно стало подобным сметане. Затем порциями вводят песок, пока сгустки раствора не начнут прилипать к веслу.

Хранится смесь несколько суток, при изменении консистенции в него добавляют воду. Чтобы избавить себя от мороки с изготовлением известкового теста, его можно купить в готовом виде.

Смесь для кладки топки

Для изготовления огнеупорного раствора нужна пластичная белая глина, подойдет слегка желтоватая или серая. В качестве заполнителя используют шамотный песок или более дешевую смесь кварцевого с шамотным песком. Взять их нужно в равных долях. Пластичную глину нет нужды испытывать перед приготовлением, можно сразу замешивать с чистой мягкой водой.

Видео-инструктаж по работе с миксером

Видео на тему «Как нужно миксером готовить раствор для кладки печи и как правильно его сделать» наглядно представит процесс изготовления:

Описанные нами нехитрые способы и рецепты кладочных растворов для печи помогут существенно сократить расходы, выделенные на сооружение главного банного агрегата.

В печном деле мелочей не бывает. Процесс возведения кирпичной печи выверен веками, любое отклонение неизбежно скажется на ее последующей эксплуатации. Один из самых важных этапов этого процесса – приготовление кладочного раствора, от него зависит прочность и долговечность будущего сооружения. О том, как правильно готовится и замешивается глина для кладки печей, будет изложено в данном материале.

Подготовка к замешиванию раствора

Для начала следует отметить, что на данный момент существует самый простой и быстрый способ правильно приготовить глину для кладки печи. Метод удобен для новичков печного дела или тех людей, кто решил построить кирпичную печь у себя дома один раз и больше к этому не возвращаться. Сейчас в продаже имеется готовая смесь для кладки печей в мешках, нужно приобрести достаточное ее количество и размешать в соответствии с инструкцией на упаковке.

Понятно, что подобный раствор из глины для кладки печей влетит в копеечку, а при неграмотном подходе даже готовую строительную смесь можно вымесить неправильно. Поэтому ознакомиться с традиционным процессом приготовления кладочной смеси всегда полезно. А начинается он с добычи природной глины, которая есть в вашей местности. Ловчее всего брать ее из готовых разработок грунта, оврагов или срезов на берегах рек.

Совет. Не стоит использовать на печь глину из самых верхних слоев, где присутствует много органических примесей, из-за которых будущая конструкция может потерять в прочности.

Выкопав сырье для раствора и переместив к месту строительства, надо высыпать его в подходящую емкость (бочку или большое корыто) и развести глину водой. Минимальное соотношение – 1 часть воды на 4 части глины по объему. Эта процедура называется вымачиванием и длится 1-2 суток, после чего раствор надо тщательно перемешать до состояния жидкой однородной пульпы, лучше всего – с использованием электрической мешалки. Получившуюся пульпу процеживают через сито с ячейками 3 х 3 мм, отсеивая примеси и камешки.

Добывать таким же образом песок не всегда возможно, поскольку он залегает далеко не везде, так что проще воспользоваться привозным. Чтобы замес глины для кладки получился удачным, песок должен быть сухим и чистым, влажный применять нельзя. Соответственно, песок при необходимости просушивается, а затем пропускается сквозь сито с мелкой ячейкой (1-1.5 мм). Компоненты для кладочного раствора готовы.

Как приготовить кладочный раствор?

Тут есть важный момент. Четких пропорций компонентов для замешивания раствора не существует, их нужно определить самостоятельно. Дело в том, что в состав глины уже входит песок в определенном количестве, если его мало, то она считается жирной, а когда много – тощей. Соответственно, пропорции могут быть разными - от 1: 2 до 1: 5 по объему.

Примечание. На первом месте в соотношениях любых растворов всегда стоит вяжущее, в нашем случае – глина. На втором месте указывается количество наполнителя (песка).

Для выполнения кладки надо выдержать такое соотношение глины и песка, чтобы раствор получился средней жирности. Для этого рекомендуется сделать пробный замес в такой последовательности:

взять обычное ведро и наполнить его глиняной пульпой примерно на треть.
оставшееся место в ведре заполнить песком и тщательно перемешать, при необходимости добавляя воду.
проверить кондицию раствора, набрав небольшое количество на кельму и перевернув ее. При этом смесь не должна спадать с кельмы. Затем инструмент поворачивается на 90º и тут раствор должен медленно соскользнуть с поверхности, как показано на фото:

Когда кладочная смесь ведет себя в соответствии с описанием, пропорция глины и песка выдерживается и в дальнейшем. Если же раствор в перевернутом состоянии опадает с мастерка, то надо добавить в него глины и повторить проверку. Прилипание смеси к кельме в положении 90º свидетельствует о том, что она слишком жирная и требует добавки песка.

Слишком жирный раствор после высыхания растрескается, а худой не обеспечит надлежащей прочности кладке. Вот почему правильное приготовление глины так важно.

Что касается количества воды, то оно также определяется опытным путем в процессе замешивания. Густая смесь будет плохо заполнять поры кирпичей и шов получится слишком толстым. Жидкая растечется и не обеспечит нормального сцепления между кирпичами, а добавление смеси вызовет лишь повышенный расход глины, но не прочность шва. Для этого надо проверить раствор, проведя по нему плоской поверхностью мастерка и изучить оставленный след.

На фото №1 – слишком густая смесь, след идет с разрывами, надо долить немного воды и правильно замешать глину. Фото №2 – канавка быстро заплывает по бокам из-за большого количества воды, глина должна немного отстояться, после чего лишнюю воду можно будет слить. Правильно приготовленный раствор изображен на фото под номером 3. Как происходит замешивание глины на практике, показано на видео:

Шамотная глина для кладки

Раствор из природной глины и песка используется для кладки печей с невысокими температурными режимами – до 1000 ºС. Когда предусматривается более высокая температура в топливнике, для кладки берут шамотную глину, а стенки камеры сгорания делаются из огнеупорного кирпича. Кстати, последний изготавливается из той же шамотной (каолиновой) глины.

Рабочий раствор и в этом случае можно приготовить двумя путями:

приобрести сухую каолиновую глину и сделать замес согласно инструкции;
взять шамотный песок и смешать с природной глиной, как это описано ниже.

Размешать раствор из шамотной глины, продающейся в мешках, не составит никакой сложности, только надо следить за его текучестью, чтобы не переборщить с водой. Для приготовления по второму способу надо приобрести шамот (мертель) в виде песка и белую или серую огнеупорную глину. Пропорции следующие:

огнеупорная глина – 1 часть;
обычная глина – 1 часть;
шамот – 4 части.

В остальном шамотная глина для кладки готовится таким же образом, как и простая. Главное, выдержать нормальную жирность раствора, чтобы ваша печь не растрескалась.

Заключение

Правильно замешанная глина для выполнения печной кладки – залог длительной службы будущей печи. В отличие от цементных растворов, глина не отвердевает, а просто высыхает и не обладает такой прочностью. Поэтому подобрать верные пропорции всех компонентов очень важно.

Желающих построить печь не убывает. Одних в печном отоплении привлекают его польза для здоровья; другим просто деваться некуда – негазифицированных местностей еще много, а цены на ископаемое жидкое топливо устойчиво растут. Наконец, научившись печному делу, можно начать достаточно прибыльный индивидуальный бизнес с хорошей перспективой спроса: по ряду причин печное отопление оказывается экономичнее и экологичнее центрального.

Один из камней преткновения для начинающих печников – раствор для кладки печей. Во-первых, их несколько; чтобы правильно сложить печку с нуля и под ключ, нужно как минимум 3 состава . Во-вторых, кладочные печные растворы надо уметь готовить. Просто «наколотить» в бадье, как цементно-песчаный для мелкого ремонта на хозяйстве, не выйдет: печь испытывает как механические, напр. от ветра на трубу и усадки, так и сильные тепловые знакопеременные нагрузки. В топке печи может быть более 1000 градусов, в грунте вокруг ее фундамента около 0, а на устье дымовой трубы и все –50. Цемент, при всех его достоинствах, такой диапазон, да еще сразу, не держит.

Проще всего было бы сказать: да вон, в строительных магазинах продают готовые сухие печные смеси. Добавь водички по инструкции, почитай о строительстве печей, и – вперед! Но на 100 кирпичей требуется примерно 3 ведра глиняного раствора. Известкового для фундамента и дымохода – около 2 ведер на 100 кирпичин. А 100 кирпичей – это не более половины простейшей варочной плиты для летней кухни, без фундамента и дымохода. Так что лучше см. цены в тех же магазинах, и будем разбираться, как:

Найти в окрестностях природное сырье для печного кладочного раствора.
Выяснить его пригодность для работы и требуемые параметры.
Определить правильные пропорции компонент исходя из реального качества материала.
Подготовить составные части для замеса.
Правильно замесить раствор.

Немного о терминах

В отношении кладочных растворов для печей и вообще в печном деле используются термины жаростойкий, жаропрочный и огнестойкий. Их нередко путают; между тем они определяют разные качества материала:

Жаростойкий – выдерживает нагрев до высокой температуры с последующим остыванием без изменений структуры, химического строения и необратимых деформаций. В нагретом состоянии сохраняет несущую способность, т.е. держит расчетную статическую нагрузку.
Жаропрочный – нагретый сохраняет заданные механические свойства. Точно нормируется по величине тепловых деформаций, которые многократно меньше, чем у жаростойких материалов. В нагретом виде способен нести динамические нагрузки, в т.ч. в составе машин и механизмов.
Огнеупорный – жаростойкий или жаропрочный материал, выдерживающий не только расчетную температуру, но и воздействие химически агрессивных веществ в дымовых/отработанных газах.

Кладочные растворы для печей, даже для их частей, не подвергающихся в штатном режиме топки воздействию высоких (свыше 400 градусов) температур, должны быть жаростойкими и огнеупорными. Строительные растворы общего назначения обоим этим условиям не удовлетворяют.

На чем класть печь?

Тогда, на чем же класть печь? Посмотрим по схеме ее строения на рис. справа; напуск трубы над кровлей условно не показан, т.к. особого раствора для него не требуется:

Основание фундамента печи (подушка, корень фундамента) – железобетонный монолит, такой же, как и фундамент дома. Обычная строительная конструкция; условие одно – корень печи не должен быть связан механически в фундаментом здания, т.к. у дома и печи в нем усадка разная.
Гидроизоляция – лучше всего старый добрый рубероид в 2-3 слоя. Раствора никакого не нужно.
Фундамент печи – ответственная часть, т.к. его неисправность требует перекладки всей печи. С другой стороны, чрезмерных тепловых нагрузок фундамент не испытывает. Исходя из этого – раствор сложный (т.е. состоящий более чем из 2-х компонент, не считая воды) цементно-известковый. Для печей небольших или с большой площадью основания, как русская, можно использовать простой известковый раствор. Кирпич – красный полнотелый.
Теплоизоляция с пожарной отмосткой. Лист асбеста или минерального картона, на нем лист железа, а на него уложен пропитанный глиняным молоком (очень жидко разведенной глиной) войлок.
Теплоаккумулирующая часть основной печной части или тела печи. Нагрев, как правило, не более 600 градусов изнутри. Подвержена интенсивному химическому воздействию дымовых газов вплоть до выпадения кислотного конденсата. Кирпич – печной, красный керамический полнотелый М150. На кладку идет простой глиняный раствор. Но прост он только по составу, см. далее.
Жаровая или топочная часть тела печи – химическое воздействие средней силы, то нагрев может доходить до 1200 градусов. Кирпич – шамотный, раствор огнеупорный глиняно-шамотный.
Исток дымохода – температура может достигать 400 градусов; химия, кирпич и раствор те же, что и в п. 5.
Распушка дымохода – создает гибкую механическую связь между дымоходом и потолочным перекрытием. Попросту – края выреза под трубу в потолке опираются на распушку и потолок в это месте не проседает. Термохимия тут уже легче, но прочность требуется повышенная сравнительно с глиняным раствором. Ремонт возможен без перекладки печи. Поэтому кирпич печной, раствор простой известковый.
Противопожарная разделка – железный ящик с негорючим теплоизолирующим материалом. Раствора, понятно, никакого не нужно.
Дымовая труба – повышенная прочность нужна, т.к. испытывает ветровые нагрузки. Текущий ремонт возможен. Термохимия и тут проявляется, поэтому раствор известковый, но кирпич уже можно класть обычный красный.
Распушка трубы – все то же, что и в п. 10

Данная методика кладки несколько сложнее описываемой в старых учебниках и списанных с них новых. Но позволяет, ценой большего вложения труда, сэкономить на материалах до 10-12% затрат. Стоит ли, смотря по ценам в вашем регионе, овчинка выделки – решайте сами.

Нужна ли глина для камина?

по строительной механике и теплотехнике существенно отличается от печи. Его строение не компактный монолит с кавернами (полостями), а 2 стенки, перекрытые балкой и шатром. Тепловая нагрузка почти вся сосредоточена в топке; на острие дымового зуба уже менее 500 градусов. В печи топливо отдает свою энергию телу печи, а оно – в помещение, растягивая тепловыделение во времени. В камине жар топлива крутится и крутится в топке, пока не уйдет в комнату ИК-излучением. Применяя аналогию с электротехникой, печь это тепловой трансформатор, а камин – рассевающий мощность резистор. Недаром электронагреватели на нихромовых спиралях называют электрокаминами. Наконец, практически все внутреннее пространство камина, от устья трубы до пода топки, доступно для атмосферных осадков.

Применительно к кладочным растворам это значит, что простой глиняный для основной части камина не подходит : особой жаростойкости тут не требуется, но нужна повышенная прочность и влагостойкость. Камин, кроме топки, кладут на известковом или известково-цементном растворе. Топку лучше всего сделать монолитную (о них в конце), а если кирпичную, то на жаростойком глиняно-шамотном растворе. А все, что касается добычи и подготовки глины на печь, вам, если вы собираетесь строить только камин, можно пропустить.

Немного о шамоте

Шамот – не минерал, как часто думают, а жаростойкий огнеупорный материал. Шамот получают из высокоглинозёмистой глины, соединений циркония, минерала граната и др. путем глубокого обжига. Глубокого значит, что после выделения из сырья кристаллизационной воды обжиг не прекращают, пока не начнется спекание и окомкование массы. На шамотный кирпич для бытовых печей идет глинозёмовый низкожжённый шамот, его влагопоглощение порядка 15-25%, в смеси с высококачественной глиной. В данном случае шамот выступает в роли наполнителя вместо песка, а обжигается шамотный кирпич как красный, только при повышенной температуре, до спекания. Высокожжёный шамот с влагопоглощением 2-10% дорог и применяется в промышленности.

В продажу шамот сам по себе поступает в виде неформованной массы – шамотного мертеля (не путать с мергелем!) – или в виде молотого боя шамотного кирпича – шамотного песка и щебня. Все они находят применение как наполнители огнеупоров, но взаимозаменяемы далеко не всегда: шамотный мертель гораздо хуже облипается связующим. Особенно внимательным нужно быть, если речь идет об огнеупорных бетонах, напр. для описанной в конце монолитной топки: рецепты нужно сверять по нескольким источникам, а покупать именно то, что нужно, а не «просто какой-нибудь шамот».

Примечание: названия сложных кладочных растворов принято начинать с самого сильного связующего, хотя в растворе его может быть совсем мало. Напр., в цементно-известковом на 1 объемную часть цемента может приходиться 9-16 частей извести.

О свойствах растворов

Глиняный – самый дешевый, может обойтись вообще даром, см. ниже. Подготовка компонент требует повышенных затрат труда и времени. Прочность и жаростойкость средняя, до 1100 градусов. Огнестойкость абсолютная: растворяется только в плавиковой и фторно-сурьмянистой кислотах. Газоплотность максимальная. Не схватывается, а высыхает. При смачивании снова раскисает, поэтому печь при необходимости можно перебрать, однако не пригоден для кладки вне помещения. Замес требует определенных навыков, см. видео ниже. Пригоден для работы неограниченное время: накрытый влажной дерюгой, не сохнет месяцами, а совершенно высохший после омачивания полностью восстанавливает свойства.

Видео: правильный замес глиняного раствора

Известковый – дороже, т.к. без покупного известкового теста или хотя бы кусковой негашеной извести-кипелки не обойтись. Кипелка намного дешевле теста, но требует для подготовки много труда и времени: погасить нужно всю известь до последней крупинки, иначе непогашенные частицы потом порвут швы кладки. Прочность немного выше, чем у глиняного. Жаростойкость и огнеупорность ниже средней: выдерживает обычные дымовые газы при температуре до 450-500 градусов. Газоплотность ниже, чем у глиняного. Не гигроскопичен, может использоваться на открытом воздухе. Пригодность замеса к работе – 1-3 суток, смотря по погоде.
Цементно-известковый дороже и прочнее известкового, но термохимия – до 200-250 градусов. Газоплотность низкая. Идет в основном на фундаменты печей. Пригодность к работе – 1 час от начала замеса. Трудоемкость – как у известкового.
Глиняно-шамотный – все параметры как у глиняного, но жаростойкость до 1200-1300 градусов. Дороже глиняного, т.к. дорогой шамотный песок нужно покупать. Идет на кладку кирпичных топок.
Цементно-шамотный – дорог, т.к. нужны качественные материалы. Прочность как у цементно-известкового, жаростойкость как у глиняно-шамотного, огнеупорность средняя, достаточная для топочной части. Газоплотность высокая, почти как у глиняного. Трудоемкость невысокая, как у строительного цементно-песчаного. Вручную не замешивается. Годность к работе – 40 мин от начала замеса.

Понятие «газоплотность» значит, что относительно плотные дымовые газы сквозь слой раствора не проходят путем диффузии. Газоплотность не исключает гигроскопичности: молекулы водяного пара меньше и подвижнее, чем у дымовых газов, поэтому печь дышит. Цементно-песчаный раствор не газоплотен и не дышит: дымовые газы сквозь него постепенно просачиваются, а водяной пар он не впитывает. Класть печь нужно на растворе, обеспечивающем помимо прочности, оптимальное для данного участка строения печи сочетание газоплотности с гигроскопичностью. Рецептура традиционных печных растворов сложилась с учетом этого требования.

Примечание: гипсово-известковый раствор, применяемый для оштукатуривания печей вместо обычной штукатурки, мы не рассматриваем. Это отделочный материал, не жаростойкий и не огнеупорный.

Что можно даром?

Из материалов для печных кладочных растворов на месте почти наверняка можно добыть глину и песок. Если на участке есть собственный источник водоснабжения, напр. абиссинский колодец, то вполне вероятно, что и вода из него подойдет для кладки печи. Подготовив подручные материалы соответствующим образом, можно самому приготовить смесь, не уступающую «Ветониту» и т.п. О подготовке см. след. разд., а пока посмотрим, где можно найти сырье надлежащего качества.

Глина

У местных печников, скорее всего, можно купить битую глину от 50 руб. за ведро. Но она наверняка «с огорода» и сильно загрязнена органикой. Качество раствора по мере ее разложения будет ухудшаться. А главное – чтобы превратить «битуху» в высококачественный раствор, нужно потратить еще немало труда. Глина же распространена очень широко и поиски подходящего ее выхода в окрестностях вряд ли отнимут много времени. Нужно только знать, как определить качество сырья на месте; оно может сильно различаться в пределах свиты пластов в одном и том же обнажении. В природе глина, пригодная для кладки печей, и ее залегания могут иметь самый разнообразный вид, см. рис. Как выбрать подходящую?

Примечание: по Закону о недрах РФ на своем участке любой гражданин может добывать минеральное сырье открытым способом с глубины до 5 м без каких-либо разрешений или лицензий. В глубинке глины и песка на печь для себя, наверное, можно накопать и в стороне, обнажения с глиной чаще всего никому не нужные неудобья во всех смыслах. Для регулярной коммерческой разработки придется взять участок в аренду и обзавестись разрешением на добычу.

Глина – микрозернистый минерал-алюмосиликат, смесь окиси алюминия Al2O3 и окиси кремния SiO2. Весь набор ее потребительских качеств: прочность, пластичность, адгезия (клейкость, липкость), гигроскопичность, газоплотность, определяется одним комплексным параметром – жирностью. Жирность глины из 62% Al2O3 и 38% SiO2 считается равной 100%, а чистого кварцевого песка – 0%. Для кладки печей нужна среднежирная глина: раствор из очень жирной при высыхании трескается, а из тощей непрочен.

Состав глин не постоянен, в природе они всегда содержат песок и много других примесей. Жирность глины определяется пропорциями Al2O3 и SiO2, количеством песка в ней и в меньшей степени примесью органики. Цвет глине придают ничтожные примеси ионов металлов-хромофоров, прежде всего железа. На качество сырья они почти не влияют, но все-таки лучшая глина белая (каолин) или серая. Но не из любого места свиты.

На рис. справа показан разрез типичного для Средней России обнажения с выходами глин (Ленобласть, Саблино, берег р. Тосна). Подповерхностная глина, как уже сказано, загрязнена органикой из гумусового слоя почвы. Непосредственно на глиняной свите лежит слой суглинка – очень тощего, с большой примесью песка, глинозема; на рис. выделен желтым.

Собственно глиняная свита отмечена красным; жирность в ней нарастает сверху вниз. Однако, во-первых, самые нижние слои тоже загрязнены органикой, приносимой дождевыми, талыми и паводковыми водами. Во-вторых, слишком жирную глину придется затощать песком, что потребует лишнего труда и, возможно, денег.

Примечание: тощую глину можно зажирить покупной очень жирной или применяя мучительную процедуру вымучивания – многократного разбалтывания в воде с последующим сливом отстоя. При теперешних ценах на воду вымучивание теряет смысл, тем более что удается не всегда. В шлам может уходить больше полезного глинозёма, чем ненужного песка.

Пробу на жирность сырья нужно брать пониже суглинков; в данном случае (залегание достаточно мощное) – примерно в 5-6 м вниз от кромки обрыва, но не менее чем в 1,2-1,5 м под гумусовым слоем. Если глина начинается сразу под почвенным конгломератом, известняком, песчаником и т.п. водопроницаемыми породами, пробу берем пониже, но тогда, возможно, глину придется затощать.

Собственно проба элементарна: это комок глины размеров в полкулака. Его разминают мокрыми руками (сухим летом их придется несколько раз смачивать) в шар. При таком способе пробы глина поглотит необходимый минимум влаги до приобретения ею пластичности. Затем шар плавно сжимают между 2 гладкими ровными пластинками – строгаными дощечками, кусками оцинковки – до появления трещин. Глина считается пригодной для печных работ, если шар до растрескивания сжался не менее чем на 1/3 диаметра. Дальнейшие испытания нужно проводить дома (см. далее), для чего набираем пробную партию в 5-6 кг.

Примечание: этот способ часто рекомендуют для определения жирности готового раствора, что верно только для самана и глинобитных изделий. На кладку кирпича в печи он предназначен для определения пригодности сырья.

Глина ли это?

Не все, что поддается ножу с лопатой и мнется влажным – глина. Но для кладки основной печной части годится только она. Так что расскажем немного о минералах-обманщиках.

Сланец и мергель

Глинистый сланец – непрочная каменистая метаморфическая горная порода. Его уже на вид можно распознать по залеганию явно видимыми горизонтальными пластами с округленными краями, поз. 1 на рис. А на изломе сухого образца также ясно видна и его сланцеватая структура, поз. 2.

Мергель, он же рухляк, может быть очень похож на серую глину (поз. 3), но содержит много карбонатов, поэтому идет на производство цемента, а для печей совершенно непригоден. Его можно отличить от глины по более-менее регулярной трещиноватости (трещин в глине или нет, или они беспорядочно-извилистые) и, часто, также по пластовому залеганию, поз. 4.

Настоящий глиняный обманщик – бентонитовая глина, или бентоглина, или бентонит. Он очень похож на высококачественную глину (см. рис.), тем более что и она бывает ярких цветов. Бентонит – ценнейшее ископаемое, но не для печей.

Основная составная часть бентонита – натрий-кальциевая наноглина монтмориллонит. Бетоглина способна поглощать огромное количество воды, распухая при этом в 14-16 раз. Бентонит чрезвычайно востребован горно-добывающей промышленностью для буровых растворов, медициной, косметикой и парфюмерией, виноделием, соковым и ликеро-водочным производством, но жаростойкостью, огнеупорностью и газоплотностью не наделен.

Если вы самогонщик и нашли бентоглину, вам повезло: с ее помощью распоследнюю бормотуху можно обратить в продукт, который «аж душу зубами рвет», но почти без сивухи. Если же вы добропорядочный винодел, то при помощи бентонита получите просто хорошее, душевное вино. Но для печи придется поискать настоящую глину.

Вывести самозванца на чистую воду совсем просто тут же на месте. Отламываем/отрезаем кусок в те же полкулака, кладем в кружку и заливаем водой. Скоро на глаз будет заметна ее убыль и набухание образца. Если продолжить наблюдение, добавляя воду, то спустя некоторое время из посудины полезет нечто, колыхающееся как студень – бентонитовый гель. Им и осветляют соки с виноматериалами.

Песок

В хороших, мощных обнажениях глин чаще всего встречаются и слои подходящего для печи песка. Белый кварцевый пригоден для любых печных работ ; желтоватый из полевого шпата – для всех частей печи, кроме топочной. Брать пробу песка не нужно, а копать его самому имеет смысл, если у вас есть независимый источник водоснабжения: правильная подготовка песка для кладки печи требует большого количества воды.

Примечание: если предполагается использовать покупной песок, а окрестные продавцы предлагают только фракционированный, то закупку нужно производить из расчета 1 часть фракции 0,7-0,9 мм и 2 части фракции 0,15-0,25 мм. Природный песок, хотя и требует подготовки (см. далее), все же лучше: просеянный он содержит много разных фракций и кладка на нем будет крепче.

Домашние исследования

Дома нам понадобится определить прежде всего качество наличной воды. Кладочный раствор для печей нужно делать на воде мягкой или, с крайнем случае, средней жесткости, до 10-11 немецких градусов. 1 градус жесткости соответствует содержанию в воде 20 мг/л растворимых солей кальция и магния. В старину хозяева, задумав класть печку, долго загодя собирали дождевую воду. Сейчас, если своя не подойдет, придется запасаться водопроводной артезианской: умягчение больших количеств воды потребует немалых затрат. Затем нужно будет проделать серию несложных опытов с пробой глины, чтобы определить, нужно ли добавлять в нее песок и, если да, то сколько.

Вода

Для определения жесткости воды нужно будет купить в аптеке 100-200 мл дистиллированной воды и мелко настрогать обычного хозяйственного мыла. Зачем? 1 грамм чистого 100% мыла нейтрализует 10 мг солей жесткости. Пока вода не умягчена полностью, мыльный раствор не пенится, что и будет ясно видимым индикатором.

Сначала в горячем, 70-80 градусов, дистилляте (дождевая вода не годится!) понемногу, плавно помешивая и не допуская вспенивания, растворяем следующие количества хоз. мыла:

Современное 100% белое – 10 г на 100 мл или 20 г на 200 мл.
Старое желтое брусковое 72% – 14 г/100 мл или 28 г/200 мл.
То же, 60% – 17 г/100 мл или 34 г/200 мл.

Теперь нужно остудить титровальный раствор и набрать мензуркой 500 мл исследуемой воды. Далее берем шприц на 20 мл без иглы и набираем в него мыльный раствор; потом осторожно, по каплям, вводим его в пробу воды, все время аккуратно помешивая и встряхивая посуду. Сначала появятся серые хлопья (это выпадают в осадок соли Ca и Mg), затем образуется пена с радужными пузырями. Титрование (так по-химически называется эта процедура) прекращаем и смотрим, сколько титровального раствора потрачено.

В 10 мл титраствора у нас содержится 1 г чистого мыла, которое нейтрализовало в 0,5 л пробы 10 мг солей жесткости, что в пересчете на 1 л даст 20 мг или 1 градус жесткости. Так что расчет прост: делим количество израсходованного титраствора на 10, сразу получим градусы жесткости. Допустим, ушло 80 мл, тогда жесткость воды 8 градусов и на раствор для печи она годится.

Сколько песка в глину?

Теперь нам нужно определить, сколько песка понадобится добавить в глину для получения рабочего раствора. Взятую из пласта пробу глины делим пополам и одну половину пока откладываем. Другую делим на 5 равных частей, выкладываем каждую в отдельную посуду и доливаем хорошей, достаточно мягкой (см. выше) воды по 1/4 объема от объема глины. Дожидаемся, пока глина раскиснет (это около суток), тщательно вымешиваем. Затем массу пропускаем через сито с ячеей в 3 мм и снова ставим на отстой на сутки. После отстоя сливаем, если выдавится наверх, мутную жижу (шлам) и в каждую пробу добавляем подготовленный (см. ниже) песок в следующей пропорции, опять же, от объема глины:

№1 – 0%
№2 – 25%
№3 – 50%
№4 – 75%
№5 – 100%

Песок нужно добавлять в 3-7 приемов, равномерно распределяя каждую порцию по поверхности глиняной массы и тщательно вымещивая, прежде чем добавлять следующую. Раствор считается вымешенным, если при растирании его между пальцами чувствуется шероховатость песчинок. Затем из каждой пробы лепим образцы для испытаний:

Два жгута-колбаски длиной 30-40 см (по старинным правилам – в немецкий фут, ок. 35 см) и толщиной в палец, т.е. 12-15 мм.
Шарик в треть пяди, это 4-5 см.
Лепешку диаметром в пядь (15-17 см) и толщиной в палец.

Итого получается 20 образцов, которые нужно замаркировать, чтобы не перепутать. Все образцы сушатся в помещении без сквозняков и прямых солнечных лучей: жгуты 2-3 дня, а шар с лепешкой до полного высыхания; лепешка не должна гнуться, а шар – сминаться, на что потребуется до 20 суток.

Когда жгуты подсохнут, делаем многократно описанную пробу на жирность раствора, см. рис. У нормальной (N) смеси на жгуте при оборачивании вокруг черенка лопаты должна потрескаться высохшая корочка и неглубоко под ней – сырая масса. При разрыве жгута излом должен быть примерно в 1/5 начального диаметра.

У жирной (G, greesy) смеси трескается только корка или трещин вовсе не возникает, а жгут рвется на капельки. Жгут из тощей (L, lean) смеси трескается на ломти и рвется с большим изломом.

Данный опыт почти всегда дает неоднозначный результат, вроде бы подходящими оказываются 2-3 смеси. Для уточнения, которая же лучше, дожидаемся полного высыхания шаров и лепешек. Те, что из смесей, не выдержавших испытания на жгут, лучше сразу отбраковать.

Оставшиеся роняем на голый деревянный пол с высоты пояса, примерно 1 м. Расколовшиеся отбраковываем. Если все выдержали, увеличиваем высоту удара и рабочую смесь делаем с количеством песка в самой прочной пробе.

Сколько воды в раствор?

На этом этапе определяем точное количество воды и уточняем долю песка в растворе. Дело в том, что нормальная жирность раствора – понятие довольно-таки растяжимое. Наше дело, раз уж беремся работать для себя, добиться в пределах оптимума жирности его максимальной прочности и газоплотности.

Для продолжения испытаний из остатка глины делаем пробный замес. На подготовленном песке, см. ниже, и хорошей воде! Способ тот же, что и для проб на жирность, см. выше. Не забудьте перед добавкой песка глиняную массу продавить сквозь сито!

Сразу после замеса проверяем текучесть раствора. Если ложбина за кельмой рвется (поз. 1 на рис.), воды нужно добавить. Если заплывает (поз. 2), нужно раствор отстоять, а выдавленный шлам (поз. 4) аккуратно слить в мерную посуду. Сравнив объем шлама с количеством воды, которым изначально затворялась глина, получим точную ее дозу на рабочий замес. Если же воды пришлось сразу точно в меру, за кельмой потянется ровный след с четкими краями, поз. 3.

Осталось уточнить долю песка. Это делается омакиванием кельмы. В случае пережиренного раствора, тощие мы исключили ранее, на кельме останется сплошной струйчатый слой, поз. 5, тогда нужно добавить песка. Самый лучший раствор – чуть-чуть зажиренный, от него на кельме остается тонюсенький слой с узорными разводами, сквозь который просвечивает металл, поз. 6.

Experimentum crucis

В переводе с латыни – проба крестом, т.е. решающий опыт. Вполне ли адекватны результаты предыдущих опытов? Не слишком ли загрязнены глина, песок и вода органикой? Будет ли раствор достаточно прочным и липким?

Решающий опыт прост: берем 2 кирпича, кладем один плашмя. На его постель (самую большую поверхность) наносим слой пробного раствора толщиной в 3 мм. кладем поверх второй кирпич, пристукиваем черенком кельмы как обычно. Ждем 5-10 мин и поднимаем связку за верхний кирпич; нижний должен тянуться за ним, плотно приклеившись. Если он не отрывается и при встряхивании на весу, материалы мы добыли и подготовили с толком, печь будет на века.

Как готовить песок?

Самокопаный песок сначала просеивают, но ячея сита должна быть уже в 1-1,5 мм. Так получается нужный набор фракций и устраняется крупный мусор. Однако главная опасность от природного песка для печного раствора – органика. В т.ч. и живая. Ходы между песчинками населяет множество мельчайших организмов; их биоценоз зоологи называют псаммофауной. Мелочь это безвредна, наоборот, ее роль в естественном круговороте веществ сравнима с таковой дождевых червей. Но общая биомасса немала и может со временем существенно ухудшить качество кладки.

В промышленности от песчаной органики избавляются разными способами, в основе которых нагревание и/или высушивание. Нам, если есть своя вода, можно обойтись без энергозатрат. Способ полного избавления песка от органики давно изобретен аквариумистами и проверен десятилетиями, если не столетиями; аквариумные рыбки – создания очень нежные. Производительность его невысока, но за день-два намыть песка на печку можно.

Как вы уже догадались, способ этот – промывка текучей водой. Но не просто, а в специальном аппарате (см. рис.), его можно сделать из оцинковки или обрезка любой трубы диаметром 150-200 мм; на агрегат из бочки напора воды в водопроводе не хватит. Высота колонны – 3 диаметра, начальное наполнение сырьем – на 1/3. Напор дают такой, чтобы песок клубился повыше, но не уходил в слив. Промывку заканчивают спустя 5-10 мин после того, как вода в слив пойдет прозрачная. Способ хорош и тем, что из песка удаляется также примесь глинозёма и его добавки не искажают результаты испытаний глины.

Готовим рабочий раствор

Для приготовления рабочего раствора понадобится уже некоторый самодельный инструмент: весёлко и боёк. Первое – обтесанная в виде весла строганая доска, а боёк – щит из досок примерно 1,5х1,5 м. Весёлком глину месят в больших количествах, кельмой тяжело, очень уж она вязкая. На боёк будем выкладывать рабочую порцию, чтобы брать удобнее было и шлам стекал.

Примечание: замес глины средствами малой механизации требует осторожности и определенного навыка. От вибрации в растворе могут образоваться лакуны с глиняным молоком. Потом они рассосутся, но неоднородности в массе раствора сохраняются месяцами; в высохших швах навеки. А для кладки печи раствор нужен абсолютно однородный.

Бить или не бить?

Вообще-то боёк предназначен для битья сырой глины и наворачивания на нее песка. Мы на этих процедурах останавливаться не будем. Битая глина идет на саман и глинобитные изделия, они поэтому так и называются. Для печной глины битье редко применяют даже добросовестные шабашники: оно не удаляет полностью мусор, и как наворачивать на глину песок, если его, к примеру, нужно добавить всего 1/4?

Как нужно готовить

В небольших количествах однократно, напр. на 1 печь, глиняный раствор готовится, как и пробный: заквашивание – сито – замес с песком – отстаивание, см. выше. Только лопатить глину лучше всего в лохани весёлком, сито взять проволочное, под сборник/отстойник пустить бочку, а к месту работы доставлять рабочие порции ведрами. Если бочку-сборник накрывать крышкой, раствор в ней будет храниться месяцами не теряя качества.

Если раствор требуется с значительных количествах постоянно, то его приготовление лучше производить на твориле. В данном случае это не дверца топки, а творильный стан: 3 ящика, расположенные друг над другом уступом и соединенные лотком, см. рис. В верхнем ящике с выдвижным днищем – творильном – глину затворяют водой и вымешивают с добавлением песка. Затем днище выдвигают, раствор сползает в средний ящик – сито; его дно из проволочной сетки с 3-мм ячеей. После процеживания каждой порции из сита выбирают крупный мусор, а счищенную с сетки липкую массу дополнительно продавливают сквозь сито с ячеей в 1,5 мм (использовать песочное сито нельзя!) и хранят в плотно закрытой таре: это ценный материал для зажирнения тощих глин или на продажу.

Сползший в сборник процеженный раствор первоначально накапливается в его отстойной половине. Когда на поверхности массы покажется шлам, перегородку можно приподнять и выбрать раствор, в котором воды ровно столько, сколько нужно самой глине. А последующие порции пусть себе цедятся и дальше, шлам все равно выдавится наверх. Если еще и сетку в сите сделать съемной, то можно организовать непрерывный рабочий процесс.

Раствор для топки

Приготовление раствора для кладки топочной части печи имеет следующие особенности:

Природную (сырую) глину выбирают белую, серую или слегка желтоватую наибольшей жирности, для чего из свиты берут несколько проб.
Затощают до нормальной жирности шамотным песком или, так дешевле, смесью шамотного и кварцевого в пропорции 1:1 по объему.
Максимально допустимая жесткость воды – 8 градусов.
Пробы на прочность (шар и лепешка) не нужны, т.к. прочность обеспечивается исходным качеством материалов.

Известь и цемент

Как уже сказано, на известковом и цементно-известковом растворе кладут фундамент печи, распушку дымохода с дымовой трубой над ней и тело камина. Гашеная известь-пушонка для этого не подходит, она предназначена для отделочных работ, а свойствами, необходимыми для кладочного раствора не обладает. Основное по объему связующее тут – известковое тесто, густая масса, получающаяся в результате гашения извести.

Известковое тесто продается в готовом виде в герметичной таре, срок годности указывается на упаковке. Самому гасить кусковую известь нет смысла: это процесс трудоемкий, долгий, требующий знаний химика-технолога или квалифицированного работника. Нужны гасильный ящик из химически стойкого материала, творильная яма от 1,5 м глубиной, плотно обшитая досками и с воздухонепроницаемой крышкой; тесто от гашения быстрогасящейся извести-кипелки нужно выдерживать в ней несколько дней, а от медленногасящейся – несколько недель. Само гашение также не сводится к заливанию водой, это довольно сложный и тонкий процесс.

Дело в том, что в свежепогашенном тесте неизбежно остаются микроскопические недогашенные крупицы. Оказавшись в кладочном шве, они поглощают циркулирующие в теле печи при топке пары воды, гасятся, разбухают при этом и рвут швы. Скорость догашения сильно зависит от объема загрузки сырья. Чтобы тесто можно было пускать в работу прежде, чем оно начнет портиться, загружать в яму нужно не менее 0,7 куба кипелки или 2 кубов медленногасящейся извести. И куда потом всю эту известку девать, если только вы не опытный мастер со стабильным потоком заказов? Но тогда вы и так об извести знаете больше, чем тут написано.

Растворы на тесте

Известковый и цементно-известковый растворы не столь строги к качеству сырья, которое к тому же обеспечивается промышленными условиями его приготовления. Поэтому и сами растворы готовить проще и легче.

Самокопаный песок достаточно просеять через сито с ячеей в 1 мм. Покупной – брать одной фракции 0,7-0,9 мм. Известь обладает биоцидными свойствами, а остатки органики на песчинках только улучшат их слипание с известкой. Жесткость воды для известкового раствора допустима намного превышающая санитарные нормы, так что водопроводную воду можно использовать без оглядки.

Приобретенное известковое тесто нужно, вскрыв упаковку, хорошенько вымесить весёлком, оно загребает сразу много, а лопатить известку гораздо легче, чем глину. Затем добавляем песка, начиная с 0,5 объемной части, и вымешиваем, после чего по облипанию весёлка проверяем пластичность раствора, это аналог жирности для глины, см. рис. «Тощий» раствор облипает весёлко (оно должно быть гладко оструганным) ровным тонким слоем, сквозь который может просвечивать дерево, нормальный – слоем в 2-3 мм; возможно, с бугорками и потеками. «Жирный» известковый раствор налипает комками.

Примечание: известковый раствор вибратором или дрелью с миксером может месить аккуратный и внимательный дилетант. Лакуны с известковым молоком при кладке рассасываются бесследно. Но пластичность нужно проверять все равно весёлком, тут важно, что оно деревянное.

Песка нужно добавлять побольше в пределах нормы пластичности, так выйдет дешевле и прочнее. Прочность известковых швов обеспечивает именно наполнитель – песок – а связующее, известь, лишь склеивает песчинки. На практике песок добавляют, пока раствор не окажется немного «зажиренным» (до 5 объемных частей), а затем доводят тестом до нормы по весёлку.

Чтобы начать кладку, осталось провести тест на текучесть. Технологическое оборудование – 2 кирпича. На постель одного наносим слой раствора в 3 мм, кладем второй и пристукиваем кельмой. По краям должна выдавиться колбаска толщиной в 1-3 мм, не стекающая вниз. Не выдавливается – добавляем в раствор немного воды. Стекает – добавляем туда же теста; запас по пластичности мы заранее обеспечили песком.

Цементно-известковый

Цементно-известковый раствор гораздо прочнее простого известкового, а цемента добавить нужно совсем немного, от 0,12 до 0,065 по объему от известкового теста, т.е. на 1 часть цемента должно приходиться 9-16 частей теста. Цемент – от М200 до М600; чем выше марка, тем меньше его требуется, а качество раствора улучшается.

Пригодность цементно-известкового раствора для работы – 45 мин. от начала замеса; для неответственных частей допустимо использование в течение 1 часа, поэтому экспериментировать с песком времени нет, его нужно дать сразу сколько нужно. Однако вводить песок в цементно-известковую смесь недопустимо! Пропорции песка и воды нужно заранее определить по пробному замесу небольшого объема; пробу, впрочем, можно затем вылить в готовый раствор, тут же быстренько и хорошенько размешав.

Замешивают известково-цементный раствор следующим образом:

В известковое тесто, если по результатам проб нужно, добавляют воду.
Тесто тщательно размешивают: весёлком 10-20 мин, миксером – 2-3 мин.
Не прекращая замешивания, струйкой вводят цемент; лучше всего здесь работать с подручным.
Домешивают весёлком (3-5 круговых оборотов) или миксером (1-2 круговых движения головкой, не касаясь стенок бадьи).
Также не прекращая замешивания, постепенно, но не медленно вводят песок.
Домешивают, как в п. 4, и раствор готов.

Жаростойкий монолит

Монолитные топки, т.е. сборные из отлитых в опалубки частей, получают все большее распространение. Они прочнее, долговечнее, а по форме их можно сделать наиболее экономичными исходя из теплотехнического расчета и в то же время дающими большую свободу для дизайна печи. Одно только «но», весьма относительное: для подготовки литьевой массы нужна бетономешалка, вручную ее не вымесишь.

Отливаются топки-монолиты из жаростойкой бетонной смеси следующего состава:

Портландцемент не ниже М400, а лучше М600 – 1 объемная часть.
Щебень из керамического огнеупорного (печного) кирпича М150 – 2 объемных части.
Кварцевый песок фракции 1 мм – 2 объемных части, только чистый покупной, самокопаный не годится.
Шамотный песок – 0,3 объемных части.
Вода жесткостью до 10 градусов – 4 л на 10 кг сухой смеси; практически – до сметанообразной консистенции.

Насчет кирпичного щебня – не ошибка. Секрет смеси именно в сложном, трехкомпонентном, наполнителе. Связующее выгорает не от температуры как таковой, а от поглощаемой им энергии топлива. В этом наполнителе тепловая энергия распределяется по компонентам каскадно и передается телу печи, а на зернышки цемента приходится ее малая часть. В данном случае цемент высококачественный и остатка его связующей способности хватает для обеспечения прочности топки.

Примечание: сборку топки из литых модулей производят на растворе точно такого же состава.

Замес жаростойкого бетона проводят во включенной бетономешалке, добавляя компоненты в последовательности, указанной в списке. Интервалы между введением составляющих – 2-3 оборота бункера машины. Вымешивание после введения воды – 10-12 оборотов. Пригодность раствора к работе – 40 мин от начала замеса. Полное схватывание – 12 часов; свободную поверхность детали в опалубке необходимо накрывать влажной ветошью или, лучше, мокрой древесной стружкой. Готовность собранной топки к пробному розжигу – не менее чем после 20 суток выстаивания в помещении без сквозняков и прямых солнечных лучей при температуре 16-27 градусов.

В заключение

У читателя может возникнуть вопрос: а как насчет расхождений с популярными источниками? Там, к примеру везде пишут, что вот мол, бить глину на печь можно и нужно, а здесь – нет.

Печное дело имеет глубочайшие корни; печь – одно из первых изделий человека. Основы известных руководств сложились во времена, когда социальное расслоение было по теперешним понятиям невообразимым. Простолюдин тогда и думать не смел о количестве денег, достаточном для покупки качественных материалов. И знал, что из-за частых опустошительных пожаров и войн избу ему в течение жизни придется 2-3 раза строить заново. Вот и приноравливались к тому, что под рукой. А руководства по печному делу – к читательскому спросу. В то же время тогдашним высшим слоям общества уровень бедности по современным требованиям к качеству жизни показался бы неслыханным благоденствием.

Исходя из этих соображений, материал статьи в части традиционных рецептов и методов подготовлен на основе руководств по строительству барских и хоромных печей, рассчитанных на поколения жильцов, с учетом достижений современных технологий и собственных возможностей в гражданском обществе.

(Пока оценок нет)

Глиняный раствор, подходящий идеально для кладки кирпича, важно уметь приготовить правильно. Здесь имеет значение и качество вяжущих ингредиентов, и чистота наполнителя, и жесткость воды. Хорошую смесь в реальности нетрудно сделать самостоятельно, если точно соблюдать пропорции и придерживаться описанного ниже порядка приготовления.

О растворе

Состав на базе глины в основном используется для сооружения печей в частном доме. Его свойства позволяют обеспечить кладке прочность и долговечность.

В бане же основание (и тем более дымоход) на этой кладочной смеси возводить недопустимо. Здесь гораздо лучше применять раствор:

известковый;
цементно-песочный.

Ни тот, ни другой не боится конденсата, который обычно образуется именно на данных элементах печи.

Главная характеристика, на которую необходимо обращать внимание при изготовлении глиняного состава – жирность.

Именно от нее зависит в результате:

пластичность;
степень окончательной усадки;
устойчивость к высокой температуре;
прочность всей кладки.

Всего специалисты различают три разновидности раствора:

тощий весьма непрочен и имеет невысокую пластичность – при высыхании нередко трескается;
жирный – податлив, но после отвердения может начать крошиться;
нормальный – идеальный вариант для кладки.

Последняя разновидность обладает такими свойствами:

не дает существенной усадки;
выдерживает сильный нагрев;
обладают отличной пластичностью.

Работать с ним одно удовольствие. Пользуясь нормальным раствором, печь без труда сложит даже не слишком опытный мастер.

Как выяснить, насколько глина пластична

В принципе, провести тест вовсе не трудно. Для этого берут ведро прохладной воды и понемногу начинают добавлять в нее глину. Главная задача – получить консистенцию похожую на ту, что имеет обычная магазинная сметана.

Раствор перемешивайте не мастерком, а любой подходящей дощечкой. Когда результат будет достигнут, ее вытаскивают из ведра и осматривают. Если к ней прилипло достаточно много глины, то это означает, что она вполне жирная и в равной степени пластичная.

весь объем всыпайте сразу;
тщательно перемешайте;
проверьте по дощечке (норма 2 миллиметра смеси на ее поверхности);
при необходимости добавляйте новые порции заполнителя.

Делаем раствор

Приготовление качественной глиняной смеси по отдельным шагам выглядит следующим образом:

за сутки до начала работ глину замачивают в небольшом количестве воды;
24 часа спустя начинают перемешивать ее лопатой, понемногу подливая воду;
когда смесь станет походить на сметану, процеживают ее;
затем начинают подсыпать песок в указанной выше пропорции (литр на ведро).

О том, что процесс завершен, свидетельствует отсутствие на поверхности раствора лужиц. В противном случае продолжайте добавлять понемногу заполнитель.

Другой вариант

Этот способ подойдет лишь в ситуации, если у вас есть абсолютно чистая глина, в которой отсутствуют посторонние включения и камешки. Здесь процедура начинается с добавления просеянного заполнителя. Далее подливают воду до четверти общего объема.

Состав перемешивают до однородности (допустимо использовать бетономешалку) – в результате он должен свободно спадать с лезвия лопаты, но при этом не растекаться.

Последний этап – добавление сухого цемента (750 граммов на 10 литров) и соли (примерно 200 г).

Другие варианты

В этом случае потребуется запастись шамотным песком и огнеупорной глиной. Оба ингредиента смешивают в равных пропорциях. После этого заливают воду в количестве 1/8 общего объема раствора. Когда масса станет однородной, ее можно использовать по назначению.

Допустимо изготавливать состав и из суглинков. В этом случае потребуется приготовить на пробу 10 различных вариантов в небольшом количестве. На первую берется:

10 частей суглинка;
1 – цемента;
1 – песка.

Готовый пробник хорошенько вымешивают до однородности, добавляя помалу чистую воду. Необходимо, чтобы в результате не осталось комков.

Готовые образцы помещают в отдельные коробки и оставляют на неделю. Когда время пройдет, их осматривают. Для печи годится состав:

содержащий максимум глины;
не растрескавшийся.

Он совершенно спокойно выдержит нагрев и до 600 градусов, не деформируясь и не крошась.

Специфика известковой и цементной смеси

Как уже ранее отмечалось, дымоходы и фундамент печки сооружают, используя другие быстросохнущие и более крепкие растворы.

Универсальный состав готовится следующим образом:

песок просеивают;
смешивают с цементов 400-й марки в соотношении 3 к 1;
доливают воду непосредственно перед началом работы.